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該論文題目是《溫度依賴性聚合物吸收劑作為可切換狀態(tài)NIR反應器》("Temperature - dependent polymer absorber as a switchable state NIR reactor")，發(fā)表在《科學報告》“Scientific Reports”期刊上。
Mark Alston博士是該論文的主要作者，同事也是程學院環(huán)境設計助理教授，他說：“材料科學的一個主要挑戰(zhàn)是如何調整人造材料的溫度，就像人體與環(huán)境的關系一樣”。
該研究使用了多微通道網(wǎng)絡，并將其作為一種方法和概念的證明來研發(fā)由合成聚合物制成的熱功能材料。 通過精確的控制，材料的性能得到增強，控制操作可以切換導電狀態(tài)以管理與其環(huán)境相關的自身溫度。
“這種生物啟發(fā)工程方法推進了聚合物的結構組裝，并用于先進材料。大自然用輻射來調節(jié)和管理哺乳動物和植物的溫度，如植物通過光合作用吸收太陽輻射。該研究使用了葉子狀的模型來模擬聚合物的這種功能。”
Alston博士補充說：“這種方法可用于研發(fā)先進的材料，即吸收高太陽輻射，然后像人體一樣，無論放置在何種環(huán)境中都可以自動冷卻。熱功能材料可以用作熱量調節(jié)系統(tǒng)，用于燒傷、降低皮膚表面溫度、監(jiān)測和改善傷口的愈合。”
這種熱流吸收對太空飛行來說非常寶貴，因為高太陽負荷會對太空艙的結構完整性產(chǎn)生破壞性的熱應力。
通過調節(jié)車輛的結構材料溫度，這不僅可以提高結構性能，還可以產(chǎn)生有用的功率。 該熱能可以從再循環(huán)的流體系統(tǒng)中移除，然后存儲在膠囊上的儲存罐中。 一旦捕獲，能量可以轉換成電能或加熱水供船員使用。
該研究的實驗方面是在實驗室內進行，并與英國政府研究機構——科學研究設施委員會（SRFC）進行合作。 該研究的下一步是為擴大到航空航天制造領域的演示者爭取資金，并確定一個工業(yè)合作伙伴。